#1951114 CEBRASPE (CESPE) - 2006 - Vestibular (UnB)/Regular/1º

A fibra óptica foi uma das grandes invenções do homem, constituindo, hoje, a melhor solução para a transmissão da informação a taxas elevadas, sendo o meio de comunicação ideal para a Internet. A figura acima ilustra um esquema de transmissão de ondas eletromagnéticas em uma fibra óptica, constituído de uma fonte de luz, de um sistema de lentes delgadas e da fibra óptica propriamente dita. A fibra consiste em dois cilindros dielétricos concêntricos — núcleo e casca —, com índices de refração iguais a n₁ e n₂, respectivamente. A propagação do feixe de luz na fibra óptica se dá por múltiplas reflexões totais dos raios do feixe na interface dielétrica entre o núcleo e a casca. Uma reflexão total ocorre quando o ângulo de incidência \theta_i, conforme ilustrado, for maior ou igual ao ângulo crítico \theta_c, tal que \large \text{sen} \theta_c = {n_2 \over n_1}. No esquema, a fonte luminosa emite um feixe de luz que incide no sistema de lentes antes de ser direcionado à fibra. Esse sistema de lentes, ao fazer convergir os raios luminosos, permite que uma maior quantidade de raios atinja a fibra com um ângulo de incidência inferior \alpha: todo raio que chegar à fibra com ângulo de incidência inferior \alpha irá se propagar na fibra, como é o exemplo do raio 1  na figura. O raio 2, ao incidir na fibra com ângulo maior que \alpha, não irá se propagar, pois sua energia irá evanescer do núcleo da fibra devido à refração, como ilustrado.